Поселение было образовано в 1773 при строительстве железоделательного завода на реке Омутной. В 1775 году была получена первая плавка.
1853 год - построен храм Александра Невского.
1861 год - на заводе были построены вторая доменная печь и пудлингово-сварочный цех.
1912 год - в Омутнинске старообрядцами-поповцами был построен храм во имя Покрова Пресвятой Богородицы.
1913 год - Омутнинский завод из частного владения был передан акционерному обществу Северо-Вятских горных заводов.
В 1921 году Омутнинск получил статус города.
1929 год - создан Омутнинский леспромхоз.
1930 год - начало работу педагогическое училище.
В 1931 построена железнодорожная ветка Яр-Стальная и на станцию Стальная прибыл первый паровоз.
В 1935 в городе открылось медицинское училище.
В 1991 году была отстроена Покровская церковь старообрядческой общины, в 1997 году — храм во имя Святой Троицы.